一种星座确定方法、装置、电子设备以及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种星座确定方法、装置、电子设备以及存储介质，其中，该方法包括：根据目标覆盖区域以及预设配置参数确定卫星轨道参数，其中，所述预设配置参数至少包括轨道类型、轨道倾角；基于预设卫星工具包优化所述卫星轨道参数；根据所述卫星轨道参数以及轨道要求信息确定星座构型模型；基于所述目标覆盖区域调整所述星座构型模型。本发明专利技术实施例实现卫星星座的准确确定，在保障地区覆盖的前提下，优化卫星星座内的卫星数量，降低卫星星座的部署成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种星座确定方法、装置、电子设备以及存储介质


[0001]本专利技术涉及卫星通信
，尤其涉及一种星座确定方法、装置、电子设备以及存储介质。

技术介绍

[0002]当前利用倾斜轨道面上的多颗具有确定空间相位关系的卫星群组成的卫星星座，卫星可以实现全球或特定区域的无缝覆盖，因此卫星星座的确定将直接影响卫星的业务实现效果。目前星座确定方式主要包括几何解析法以及优化设计法，其中，几何解析法以空间几何、轨道动力学为理论基础，研究星间几何拓扑关系，并用编码的方式确定卫星轨道参数。该方法具有形式简洁，卫星空间分布规律性较强，易于星座构型维持控制等优势。Walker星座是该方法的典型，它采用卫星总数、轨道平面数和相位因子3个参数编码，被广泛应用于各导航星系统、铱星系统等，且“Starlink”“OneWeb”星座也以Walker星座作为基础构型。优化设计法利用遗传算法、差分进化算法、蚁群算法等优化算法，搜索任务驱动下的目标函数在可行域内的最优解。该方法在求解难以建立解析关系式的复杂问题时具有优越性，但不具备可解释性。目前，常见的星座优化方法确定的卫星星座每个轨道面仅有一颗卫星，由于一枚运载火箭只能搭载部署相同或相近轨道面内的卫星，导致星座部署成本较高，如何通过优化卫星星座实现全球或特定区域的快速密集重访。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种星座确定方法、装置、电子设备以及存储介质，以解决卫星星座的准确确定，在保障地区覆盖的前提下，优化卫星星座内的卫星数量，降低卫星星座的部署成本。
[0004]根据本专利技术的一方面，提供了一种星座确定方法，其中，该方法包括：
[0005]根据目标覆盖区域以及预设配置参数确定卫星轨道参数，其中，所述预设配置参数至少包括轨道类型、轨道倾角；
[0006]基于预设卫星工具包优化所述卫星轨道参数；
[0007]根据所述卫星轨道参数以及轨道要求信息确定星座构型模型；
[0008]基于所述目标覆盖区域调整所述星座构型模型。
[0009]根据本专利技术的另一方面，提供了一种星座确定装置，其中，该装置包括：
[0010]轨道参数模块，用于根据目标覆盖区域以及预设配置参数确定卫星轨道参数，其中，所述预设配置参数至少包括轨道类型、轨道倾角；
[0011]参数优化模块，用于基于预设卫星工具包优化所述卫星轨道参数；
[0012]模型确定模块，用于根据所述卫星轨道参数以及轨道要求信息确定星座构型模型；
[0013]模型调整模块，用于基于所述目标覆盖区域调整所述星座构型模型。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
[0015]至少一个处理器；以及
[0016]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0017]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例所述的星座确定方法。
[0018]根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术任一实施例所述的星座确定方法。
[0019]本专利技术实施例的技术方案，通过预设配置参数以及目标覆盖区域确定卫星轨道参数，调用预设卫星工具包优化卫星轨道参数，按照卫星轨道参数以及轨道要求信息确定星座构型模型，使用目标覆盖区域对星座构型模型进行调整，实现了共地面轨迹星座的优化设计，可在保障卫星覆盖率的前提下优化卫星数量，降低卫星星座的部署成本。
[0020]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是根据本专利技术实施例提供的一种不同轨道面内卫星的空间几何关系示例图；
[0023]图2是根据本专利技术实施例一提供的一种星座确定方法的流程图；
[0024]图3是根据本专利技术实施例二提供的一种星座确定方法的流程图；
[0025]图4是根据本专利技术实施例三提供的一种星座确定方法的流程图；
[0026]图5是根据本专利技术实施例四提供的另一种星座确定方法的流程图；
[0027]图6是根据本专利技术实施例四提供的一种共地面轨迹两卫星相对位置示意图；
[0028]图7是根据本专利技术实施例五提供的一种星座确定方法的示例图；
[0029]图8是根据本专利技术实施例五提供的一种卫星轨道星下点轨迹示例；
[0030]图9是根据本专利技术实施例五提供的一种相邻轨道星下点轨迹示例；
[0031]图10是根据本专利技术实施例六提供的一种星座确定装置的结构示意图；
[0032]图11是实现本专利技术实施例的星座确定方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0033]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0034]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第
二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0035]共地面轨迹星座是一种特殊类型的星座形式，星座中所有卫星沿不变的地面轨迹运行，星座对指定区域的覆盖更加紧凑，比较适合于实现区域覆盖。
[0036]共地面轨迹星座由多个轨道高度和倾角相同轨道面组成，每个轨道面内只有一颗卫星，利用地球的自转特性和合理设计的轨道面间的升交点经度差以及不同轨道面内卫星间的相位差，使得不同轨道面内的多颗卫星沿相同的地面轨迹运行，因而称为共地面轨迹星座。下图为两个轨道面内两颗卫星的空间几何关系。图中，λ
i
和λ
j
分别是卫星i和j所在轨道面的升交点经度，两轨道面间的经度差Δλ＝|λ
i
‑
λ
j
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星座确定方法，其特征在于，所述方法包括：根据目标覆盖区域以及预设配置参数确定卫星轨道参数，其中，所述预设配置参数至少包括轨道类型、轨道倾角；基于预设卫星工具包优化所述卫星轨道参数；根据所述卫星轨道参数以及轨道要求信息确定星座构型模型；基于所述目标覆盖区域调整所述星座构型模型。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述据目标覆盖区域以及预设配置参数确定卫星轨道参数，包括：获取用户需求对应的所述目标覆盖区域；提取所述预设配置参数内的轨道类型，其中，所述轨道类型至少包括圆轨道、冻结椭圆轨道；在所述预设配置参数内选择满足所述目标覆盖区域的维度要求的轨道倾角；在所述轨道倾角以及所述轨道类型的情况下按照所述预设配置参数内的给定回归周期以及回归圈数确定轨道半长轴。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述基于预设卫星工具包优化所述卫星轨道参数，包括：在所述预设卫星工具包初始化回归轨道设计场景；将所述卫星轨道参数作为所述回归轨道设计场景内模拟卫星的轨道参数；接收优化所述卫星轨道参数对应的回归周期、回归圈数以及结束条件，其中，所述结束条件包括开始时刻以及结束时刻的星下点位置以及经度差；按照二分法迭代更新所述模拟卫星的所述轨道参数，将满足所述结束条件的所述轨道参数作为优化后的所述卫星轨道参数。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述卫星轨道参数以及轨道要求信息确定星座构型模型，包括：在所述轨道要求信息为两卫星的星下点轨迹重合时，确定所述卫星轨道参数满足的卫星限定条件；按照所述卫星限定条件确定至少两个卫星对应的所述星座构型模型以及所述星座构型模型初始相位以及升交点赤经；调用所述预设卫星工具包迭代优化所述初始相位以及所述升交点赤经。5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述星座构型模型包括：其中，M0表示基准卫星的初始相位、Ω0表示基准卫星的升交点赤经，N
plane
表示星座轨道面数量，i＝1,2,
…
,N
plane
。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：方晖，高恩宇，金涛，常武军，
申请(专利权)人：北京国宇星空科技有限公司安徽微纳星空科技有限公司海南微纳星空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：